pH Wert von starken Säuren und Basen?

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Wenn eine Säure den pH=3 hat, dann beträgt c(H₃O⁺)=10⁻³=0.001 mol/l. In V=2 ml sind folglich n=cV=0.002 mmol H₃O⁺ enthalten, und die stammen aus genausoviel Stoff­men­ge an gelöster Säure, weil bei einer starken Säure ja jedes Säuremolekül genau ein H₃O⁺-Molekül enthält.

Wenn eine Base den pH=10 hat (bzw. pOH=14−pH=4), dann beträgt die Hydroxid-Kon­zen­tration c(OH)=10⁻ᵖᴼᴴ=10ᵖᴴ⁻¹⁴=10⁻⁴=0.0001 mol/l. In V=3 ml sind folglich n=cV=​0.0003 mmol OH⁻ enthalten, erzeugt von genausoviel starker Base.

H₃O⁺ + OH⁻ ⟶ 2 H₂O

Beim Zusammenkippen reagieren die beiden Ionen miteinander. Da viel weniger OH⁻ als H₃O⁺ vorhanden ist, bleiben n=0.0017 mmol H₃O⁺ übrig, die schwimmen jetzt in 5 ml Lösung, also ist die Konzentration c(H₃O⁺)=n/V=0.0034 mol/l und der pH be­trägt pH=−lg(c)=2.46.

(Bonusfrage: Wenn zu zu den 2 ml Säure einfach 3 ml Wasser mit pH=7 dazuge­schüt­tet hättest, dann wäre pH=2.40 herausgekommen. Kannst Du das nachrech­nen und erklä­ren, warum das fast dasselbe Resultat ist, obwohl man doch einmal Base und ein­mal Wasser nimmt?)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

weiß nur dass der pH Werte von 1-14 gehen, 1 ist sauer, 7 neutral und 14 basisch